重组生长激素对应激状态下鼠肝生长激素受体mRNA表达及肝脏再生的影响

1、    重组生长激素对应激状态下鼠肝生长激素受体mRNA表达及肝脏再生的影响        摘要：目的初步探讨重组生长激素(rGH)改善肝切除术后疲劳综合征(POF)的分子机制及对肝脏再生的影响。方法采用半定量逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术，分别对治疗组及对照组大鼠切肝40%术后3，7d生长激素受体mRNA(GHRmRNA)的表达及相对肝重量(肝重/体重)进行研究。结果手术后3d组GHR mRNA表达量明显下降；治疗组术后3d GHRmRNA的表达和术后7d肝脏再生

2、较对照组明显增加(P<0.05)。结论术后GHR mRNA的低水平表达，可能是导致POF发生的机制之一；rGH的应用能刺激术后大鼠肝脏GHR mRNA的表达及促进肝脏的再生。关键词：受体，促生长素；疲劳综合征，慢性；手术后并发症；肝再生/药物作用；促生长素/药理学；RNA，信使中分类号：Q51；R746.9文献标识码：A文章编号：1005-6947(2000)03-0237-03 Effect of recombinant growth hormone on hepatic growth hormone receptor mRNA expression and liver regener

3、ation in ratsWANG Zhi-ming,LU Xin-sheng,LI Jin-dong,ZHOU Le-du(Department of General Surgery,Affiliated Xiangya Hospital,Hunan Medical University,Changsha 410008,China)QIU Wei(Department of General Surgery,The First People's Hospital of Shanghai City,Shanghai 200080,China)Abstract:ObjectiveTo in

4、vestigate the molecular mechanism of recombinant growth hormone(rGH) in improving the postoperative fatigue syndrome(POF) and affecting liver regeneration after hepatectomy.MethodsExpression of growth hormone receptor mRNA(GHR mRNA) was examinated with reverse transcription polymerase chain reaction

5、(RT-PCR) in rGH treatment group(rGH group) and control group after partial hepatectomy.Results(1) Significantly low expression of GHR mRNA could be observed 3 days after operation in the 2 groups.(2) In rGH group,GHR mRNA 3 days after operation and liver regeneration 7 days after operation were sign

6、ificantly increased(P<0.05) compared with control group.ConclusionsPostoperative low expression of GHR mRNA may be one of the reasons which lead to POF;rGH can enhance postoperative expression of liver GHR mR-NA and liver regeneration.Key words：RECEPTOR;SOMATOTROPIN；FATIGUE SYNDROME，CHRONIC；POSTO

7、PEATIVE COMPLICATION；LIVER REGENRATION/drug eff；SOMATOTROPIN/pharm；RNA，MESSENGERCLC number：Q51；R746.9Document code：A     创伤、大手术、脓毒败血症及烧伤等重度应激下，不可避免地会引起负氮平衡和机体组织的分解、机体蛋白不断丢失以及术后疲劳综合征1，2。研究表明，重组生长激素(rGH)具有强大的合成代谢效应，术后应用可以纠正负氮平衡，使病人尽快恢复最佳功能状态，尽快度过术后疲倦期。本研究旨在探讨部分肝切除应激下生长激素受体mRNA(GHRm

8、RNA)表达量的变化以及rGH的作用机制。1材料和方法1.1实验分组及处理采用150200g Wistar大鼠，按Alison法3切除肝脏40%造成重度应激模型，然后将大鼠随机分成对照组(n=31)，治疗组(n=25)，其中治疗组从术前1d起每日皮下注射rGH(由瑞士雪兰诺大药厂提供)1U/kg，连续5d；对照组注射相同体积的生理盐水。两组动物每日予以等量饮食(20g/d)喂养，自由饮水。于术后3d再切取少量肝脏组织，术后7d切取全部肝脏。1.2检测指标1.2.1肝脏GHRmRNA的检测Trizol RNA reagent一步法4提取肝脏总RNA，逆转录合成cDNA第一链。参照Ohashi差异

9、PCR法5，以GAPDH为内参照，PCR产物经1.5%琼脂糖电泳，通过Eagle eye 象分析系统测定肝细胞GHRmRNA相对含量。大鼠GHRmRNAcDNA引物序列(扩增片段长度283bp)：上游：5AGCAGTCCCGTATCACTGGCAAAC3；下游：5TCTGTGGTGATGTAATGTCCTCT3。大鼠GAPDH引物(扩增片段长度605bp)：上游：5GCTGGTGCTGAGTATGTCGT3；下游：5TGGGAGTTGCTGTTGAAGTC3。1.2.2计算相对肝重术后7d按Alison法切取全部肝脏，计算肝重与体重的比值即为相对肝重。1.2.3存活率按术后7d生存数计算7d存

10、活率。1.3统计学处理实验结果全部以均数和标准差(<"0 (881 bytes)" src="/med/cano/201003/20100312162806473" 12 14>±s)表示。组内手术当日及3，7d的表达量采用配伍组双因素方差分析(ANOVA)；两组间用两样本均数t检验；存活率用2检验。2结果2.1切除后，GHRmRNA的表达对照组术后3d GHRmRNA的表达量与术前相比明显下降，术后7d较术后3d已有回升，术后3，7d的GHRmRNA表达较术日分别下降了39.6%和15.1%(P<0.01)(附表)。2.2r

11、GH对切肝应激大鼠的应用效果2.2.1对GHRmRNA表达量的影响治疗组术后3，7d GHRmRNA表达量与术日相比，差别无显著意义(P>0.05)(附表)。说明通过rGH的治疗，部分纠正了GHRmRNA于术后3d的低水平表达。附表生长激素受体mRNA表达情况(<"0 (881 bytes)" src="/med/cano/201003/20100312162806473" 12 14>±s)组别n手术当日术后3d术后7d对照组201.656±0.4731.001±0.3291)1.406±0.4

12、281)治疗组201.524±0.5143)1.398±0.4742)，4)1.484±0.4812)，3)     注：1) 与手术当日比P<0.05; 2) 与手术当日比P>0.05; 3) 与对照组比P>0.05； 4) 与对照组比P<0.052.2.2对7d存活率的影响对照组31只中20只存活至术后7d，7d存活率为64.5%。治疗组25只中22只存活至术后7d，7d存活率为88%。两组比较有显著性差别(P<0.05)。提示rGH能明显改善动物抗应激能力，提高存活率。2.2.3对相对肝重

13、的影响治疗组术后7d的相对肝重(2.88g±0.12g)与对照组(2.39g±0.22g)相比有显著差异(P<0.05)。 3讨论术后疲劳综合征(POF)，生长激素抵抗以及高度应激状态下所谓的“自体相食”现象的特征性代谢变化，是外科大手术后最常见和最基本的临床征候群。表现为术后无力，嗜睡，反应力下降，负氮平衡等症状1，2。研究表明：尽管部分病人在术后发生了获得性生长激素抵抗，但是一般给予大剂量生长激素后，能明显减轻机体蛋白的丢失，促进恢复，防止术后过度疲劳，减少术后并发症发生5，但机制却不太清楚。一般认为，生长激素(GH)-生长激素受体-胰岛素样生长因子1轴(GH-G

14、HR-IGF-1 axe)是调节应激反应后营养代谢的关键途径。它的改变会直接影响到应激后营养代谢，造成应激后营养代谢的紊乱6。已有研究表明，高度应激如大手术后，脓毒败血症时，血中的GH水平是上升的，而IGF-1的水平却持续下降，患者出现术后疲劳综合征。这可能与体内GHR反应性阈值升高有关。GH是体内的主要合成类激素，是由一个191个氨基酸组成的单链多肽，是垂体中含量最丰富的激素。它具有促进生长发育和显著的逆转负氮平衡、促进蛋白质合成的效应7。GH与单一高亲合力的GHR结合，GHR是型表面细胞因子受体家族中的一员，分布于多数组织中，其中以肝细胞表面最多。GH与GHR结合后，刺激IGF-1的合成和

15、释放，IGF-1对肌肉有很强的合成代谢效应，能抑制蛋白质分解，增加氨基酸的摄取和细胞增生。GH的强大合成效能除了自身直接作用外，主要是通过IGF-1来发挥的6。IGF-1是合成代谢的直接效应物质，而GHR在这一过程中起到了桥梁作用。本研究表明：高应激状态下(部分肝切除)动物模型在术后3d出现GHRmRNA的低水平表达，提示手术应激后GHR下调，这可解释术后GH水平升高而IGF-1水平持续下降这一矛盾现象。术后GHRmRNA低水平表达可能是导致术后疲劳的机制之一。给予rGH治疗5d，GHRmRNA表达量明显提高，因此推测GHRmRNA可能是rGH发挥药效的作用点。在GH-GHR-IGF-1这一代

16、谢平衡轴中，GHR起到了至关重要的作用。GHRmRNA的表达受到多种因素的调节，创伤性炎症反应强弱直接关系到获得性GH抵抗的发生和GHRmRNA水平。本实验发现肝脏相对重量和大鼠的存活率在使用rGH后都有了明显的增高。据报道，GH可以促进细胞周期素Cyclin D1的活性，提高细胞再生率，提高总RNA和蛋白质的合成7。高度应激后，疲劳综合征的强弱长短与患者的预后密切相关。本研究结果表明，GHRmRNA表达受抑是导致术后疲劳综合征的重要原因之一。肝脏是GH的主要靶器官，本研究结果证实rGH可直接促进大鼠肝脏GHRmRNA表达，改善术后疲劳。本研究采用定量RT-PCR方法，以看家基因GAPDH为内

17、参照，从分子水平初步揭示了生长激素mRNA转录过程是应激状态下发生术后疲劳和负氮平衡的中心内容之一，为rGH的临床用药提供了一定的理论依据。作者简介：王志明(1962-)，男，湖南长沙人，湖南医科大学附属湘雅医院副教授，博士，从事肝、胆、胰外科基础与临床方面研究。王志明(湖南医科大学附属湘雅医院普外科，湖南长沙410008)邱炜(上海市第一人民医院普外科，上海200080)吕新生(湖南医科大学附属湘雅医院普外科，湖南长沙410008)李劲东(湖南医科大学附属湘雅医院普外科，湖南长沙410008)周乐杜(湖南医科大学附属湘雅医院普外科，湖南长沙410008)参考文献：1Thorbeck RV,G

18、nerrero JA,Requena ER,et al.Can the use of growth hormone reduce the postoperative fatigue syndrome?J.World J Surg,1996,20(1):81-87.2Ross RJ,Chew SL.Aquired growth hormone resistanceJ.Eur J Endocrinol,1995,132(6):655-660.3Wright NA,Alison AR.The biology of epithlial cell populationsM.Vol 2,Oxford,England:Cl